[发明专利]金属蒸发设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造设备，特别是涉及一种金属蒸发设备。 

背景技术

在半导体制造工艺中，电子束蒸发镀膜是一项非常重要的工艺。金属蒸发设备的腔体是否能够保证真空，对于成膜的均匀性和膜与膜之间的粘附性起着非常重要的作用。如果在蒸发成膜或切换蒸发源时，金属蒸发设备的腔体内的真空被破坏，例如空气或冷却水泄漏到真空腔体，就会造成金属膜剥落，腔体内的产品报废。 

现有的金属蒸发设备如图1所示，在腔体壁10围成的的腔体内主要包括坩埚盖板11、坩埚12和转轴13。工作时，腔体外的驱动机构131输出动能，经由一些齿轮带动转轴13旋转，坩埚12与转轴13连接在一起且跟随转轴13一起旋转。一条贯穿腔体内外的冷却水管道141经过转轴13内部、坩埚12内部和坩埚盖板11内部，用以冷却坩埚12和坩埚盖板11。坩埚12围绕其内部的冷却水管道141旋转。坩埚12内有密封面121包围冷却水管道141，密封面121和冷却水管道141之间有上下排列的两个密封环15，用以对密封面121和冷却水管道14之间的空隙进行密封。冷却水管道141在上下两个密封环15之间有一个或多个孔洞，使得上下两个密封环15和密封面121之间区域充满来自冷却水管道141的冷却水。此区域还连接坩埚内部的冷却管道142，用于供给和回收坩埚冷却管道142中的冷却水。与之类似，在冷却水管道141和坩埚盖板11的密封面之间、驱动机构131(或传动机构)和腔体壁10之间各有一个密封环15。

上述金属蒸发设备存在以下问题：其一，密封环15和密封面121之间存在相对的旋转运动，这会磨损密封环15；其二，一旦有异物掉落在密封面121和冷却水管道141之间，就会挤压和磨损密封环15；其三，如果在坩埚12转动过程中，转轴13偏心转动，就会挤压和磨损冷却水管道141上的密封环15。上述问题都可能导致腔体内的坩埚出现真空泄漏，从而导致金属膜从硅片表面剥落，产品报废。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属蒸发设备，该设备可以降低坩埚旋转时出现真空泄漏的可能性，减少产品的损失。 

为解决上述技术问题，本发明金属蒸发设备该设备的腔体内包括坩埚盖板和坩埚，该设备还包括： 

转轴，贯穿该设备的腔体内外，且与所述坩埚连接在一起； 

盖板冷却管道，部分埋设在所述坩埚盖板的内部； 

坩埚冷却管道，全部埋设在所述转轴和坩埚的内部，在转轴表面的入水口和出水口均在该设备的腔体外； 

转轴套，所述转轴套与该设备的腔体壁连接在一起，且包围所述转轴在该设备腔体外的部分； 

附图说明

所述坩埚冷却管道在转轴表面的入水口和出水口均为环状沟槽。 

本发明采用磁流体密封和传统的橡胶密封环相结合，实现了金属蒸发 设备的腔体内的真空密封。本发明还对坩埚和坩埚盖板的冷却水系统进行分离设计，并将坩埚的冷却水系统与转轴之间的密封结构置于真空腔体之外，这样即使冷却水发生泄漏也不会对腔体的真空度造成影响，提高了设备的可靠性。 

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明： 

图1是现有的金属蒸发设备的示意图； 

图2是本发明的金属蒸发设备的示意图； 

具体实施方式

图3是本发明的金属蒸发设备中转轴的示意图。 

图中附图标记为：10-腔体壁；11-坩埚盖板；12-坩埚；121-密封面；13-转轴；131-驱动机构；141-冷却水管道；142-坩埚冷却管道；15-密封环；20-腔体壁；21-坩埚盖板；22-坩埚；23-转轴；241-坩埚盖板冷却管道；242-坩埚冷却管道；242in-坩埚冷却管道入水口；242out-坩埚冷却管道出水口；251-磁流体密封区域；252-密封环；26-转轴套。 

请参阅图2，本发明金属蒸发设备在腔体壁20围成的的腔体内主要包括坩埚盖板21和坩埚22。该设备还包括： 

转轴23，贯穿该设备的腔体内外，且与坩埚22连接在一起； 

盖板冷却管道241，部分埋设在坩埚盖板21的内部； 

坩埚冷却管道242，全部埋设在转轴23和坩埚22的内部，在转轴22 表面的入水口242in和出水口242out均在该设备的腔体外。